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关键词:化学灌浆;碳纤维布;加固;钢筋混凝土梁
1 工程概况
某商贸城为框架- 剪力墙结构,建筑层数为十三层,该工程于2003年底主体完工. 框架主梁截面尺寸450 mm ×1 000 mm,跨度为11. 6 m,混凝土设计强度等级C30,其中部分框架主梁拆模后,发现梁端及跨中出现数条横向裂缝,裂缝宽度约0. 1~0. 2 mm,且已基本稳定;梁端及中部次梁两侧出现数条明显的斜向裂缝,裂缝宽度约0. 1~0. 3 mm,裂缝扩展延伸到超过1 /3 梁高的位置,而且该梁的剪跨比大于3,斜裂缝已明显影响到梁的斜截面受剪承载力;梁腹部还有一些因混凝土干缩和温度等原因产生的裂缝,裂缝不贯穿且高度不大,见图2、图3.
经调查及对原设计复查,发现框架梁开裂的主要原因有以下几方面: 1)梁正截面和斜截面承载力虽基本满足规范要求,但没有富余; 2)根据现场采用综合法检测混凝土抗压强度的实验数据,第六层与第八层框架梁混凝土强度推定值分别为29. 0 MPa、24. 0 MPa,不能满足设计强度等级C30的要求; 3)隔墙由泡沫混凝土砌块改为空心砖,荷载增加; 4)拆模过早,施工荷载较大,施工过程中钢筋绑扎不够规范. 鉴于上述情况,根据文献[ 1 ]的相关要求,需要对这些框架梁进行加固补强处理.
2 加固方案
经综合考虑,确定使用化学灌浆和碳纤维布对梁进行加固补强,制定如下加固方案:
1)对于斜向裂缝,先采用化学注浆加固,再采用碳纤维布补强;
2)对于梁端及跨中出现横向裂缝,由于没有发展迹象,不会显著影响构件承载力或结构安全,并且构件的使用环境良好,因此只需先用环氧树脂将其封闭,再采用碳纤维布补强;
3)对于因混凝土干缩和温度原因产生的裂缝,不需要加固.
3 化学灌浆修补加固的设计和施工
3. 1 灌浆材料
根据斜裂缝细而深的特点,采用***丙烯酸甲脂灌浆,该材料不仅可灌性好,而且扩散能力强,可用于裂缝宽度≥0. 05 mm的裂缝补强,又由于其固化物强度高,与混凝土的粘结强度高,因此能充分恢复混凝土的整体性. 灌浆材料配合比设计见表1.
表1 灌浆材料配合比
Table 1 M ix ra tio of grouting ma ter ia ls
3. 3 灌浆步骤
1)清缝
用钢丝刷等工具,清除裂缝表面的尘土、浮渣、松散层及污物等,然后再用刷子蘸酒精、甲苯等溶液清洗混凝土表面并保持清洁、干燥.
2)埋设灌浆嘴
沿裂缝按200~350 mm间距埋设灌浆嘴[ 2 ] 埋设时先在灌浆嘴底盘上抹一层厚约1 mm的环氧树脂胶泥,再将灌浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在预定位置.
3)封缝
采用环氧树脂胶泥封闭,先在裂缝两侧(宽